天然化合物GKB202通过抑制内皮素-1/ERK信号通路调控胰腺癌循环肿瘤细胞的机制研究

推荐：本研究针对胰腺癌转移过程中循环肿瘤细胞(CTC)调控难题，发现源自牛樟芝菌丝体的天然化合物GKB202可显著抑制内皮素-1(ET-1)/ERK信号通路。通过RNA-seq、分子对接等技术证实GKB202能阻断肿瘤-内皮细胞间ET-1/ETBR信号轴，并与5-FU产生协同效应，为靶向CTC的天然药物开发提供新策略。

　　

胰腺癌被称为"癌中之王"，其五年生存率长期徘徊在10%左右，主要归因于早期诊断困难和高转移率。在转移过程中，循环肿瘤细胞(CTC)扮演着关键角色——这些从原发灶脱落的细胞通过血流传播，需要突破血管内皮屏障才能形成转移灶。然而，当前针对CTC的治疗策略面临两大挑战：一是传统化疗药物对CTC效果有限，二是调控CTC与内皮细胞互作的分子机制尚未完全阐明。

台北医学大学的研究团队将目光投向台湾特有药用真菌牛樟芝(Antrodia cinnamomea)，从其菌丝体中分离出泛醌类衍生物GKB202。前期研究发现该化合物能抑制多种癌症的CTC存活率，但其作用机制仍不明确。研究人员通过整合转录组学、蛋白质互作分析和功能实验，首次揭示GKB202通过靶向内皮素-1(Endothelin-1, ET-1)/ERK信号轴调控CTC生物学行为的分子机制，相关成果发表在《Biomedicine》上。

研究采用七大关键技术：1)从7例不同分期胰腺癌患者外周血中通过抗体负选联合二元胶体晶体(BCC)培养系统扩增CTC；2)RNA-seq分析GKB202处理的CTC转录组变化；3)条件培养基模拟肿瘤-内皮互作；4)ELISA检测ET-1分泌水平；5)Western blot验证ET-1/ERK/AKT通路蛋白表达；6)STRING数据库构建蛋白互作网络；7)AutoDock Vina进行ET_B受体分子对接。

【3.1 患者来源CTC的富集与表征】

通过DAPI+/panCK+/CD45-免疫荧光标记，从II-IV期患者中成功分离CTC，BCC培养系统使CTC形成均一球体，为后续药物筛选建立可靠平台。

【3.2 GKB202增强胰腺癌细胞对5-FU的化疗敏感性】

在BXPC3细胞和患者CTC中，GKB202(IC₅₀=11.26μM)与5-FU联用使组合指数(CI)<1，显示显著协同效应。43.25μM GKB202单药即可达到与化疗相当的CTC抑制率(35.9±11.8%)。

【3.3 RNA-seq揭示GKB调控ET-1相关信号通路】

转录组分析发现GKB202处理组下调806个基因，包括ET1、PIK3R1等HIF1α/PI3K-AKT通路关键基因。GSEA显示胰腺癌、VEGF等通路显著抑制，而抑癌通路如PTEN/p53被激活。

【3.4 GKB202抑制胰腺癌细胞ET-1表达】

ELISA和Western blot证实GKB202剂量依赖性(1-10μM)降低BXPC3细胞ET-1分泌。在ET-1肽刺激下，GKB202仍能抑制ERK磷酸化(p-ERK)，效果优于临床药物波生坦(Bosentan)。

【3.5 破坏肿瘤条件微环境中的ET-1介导的内皮激活】

肿瘤条件培养基诱导的内皮细胞ET_BR/ERK/AKT激活被GKB202阻断。STRING分析显示ET-1与MAPK、AKT等促血管生成通路密切关联。

【3.6 分子对接预测GKB202与ET_B受体结合】

GKB202以ΔG=-7.099kcal/mol结合ET_BR，与ET-1共享N158^2.61等关键残基。其分子量(462.26)和极性表面积(88.13)优于波生坦，预示更好口服生物利用度。

讨论部分强调，这是首个揭示天然化合物调控ET-1/ET_BR轴抑制CTC-内皮互作的研究。GKB202的双重机制——既抑制肿瘤细胞ET-1分泌，又阻断内皮细胞ET_BR信号——为抗转移治疗提供新思路。尽管存在样本量限制，但通过多组学交叉验证，证实ET-1是CTC微环境调控的关键节点。未来需在CTC异种移植模型中进行验证，并开发基于ET_BR结构优化的GKB202衍生物。

该研究的临床意义在于：1)为晚期胰腺癌提供潜在维持治疗方案；2)天然小分子的低毒性适合长期用药；3)揭示ET-1/ET_BR是抗转移新靶点。正如作者Long-Sheng Lu等指出，这种"一石二鸟"的策略——同时靶向CTC生存和血管侵袭——可能改写胰腺癌转移防治格局。